- 優化窯爐生產力
- 提高工廠生產力
- 減少能源使用
- 窯爐生產力提高3%
- 窯爐能源使用減少2%
- 工廠生產力提高5-10%
- 工廠能源使用減少5%
挑戰
位於巴西的Cimento Itambé擁有替土木建築業生產水泥超過45年的經驗。如今，該公司希望改善現狀，替未來成長空間打下基礎。
具體來說，Cimento Itambé希望將操作流程標準化、提高設備可用性，並減少製造流程的能源使用。Cimento Itambé最後向洛克威爾自動化尋求協助。
解決方案
我們將專案分成兩個階段進行。第一階段針對窯爐運作進行改善。第二階段的重點則是優化研磨運作。
優化水泥窯爐生產
眾所周知，水泥窯爐的運作很容易受到燃料來源的不同和原料特性的不確定性所影響。這些變數讓工廠難以實現精確控制，最終無法優化能源使用、維持穩定運作和最大化產能。
我們與Cimento Itambé攜手部署FactoryTalk® Analytics™ Pavilion8® 模型預測控制(MPC)技術。Pavilion8是位於自動化系統之上的智慧控制層，可永續推動工廠即時實現降低成本、減少排放、維持品質穩定和提高產量等多個業務目標。
Pavilion8透過計算製程控制迴路的建議設定點，即時優化控制效能。Pavilion8技術在了解輸入變數的波動狀態後，能即時預測和控制多個製程參數，並同時根據實際製程的數值，持續更新控制操作狀態。
透過使用Pavilion8優化Cimento Itambé的窯爐運作，以最低燃料消耗和穩定的溫度維持熟料的品質要求。第一階段於2022年底完成。
減少研磨運作中的能源使用
水泥研磨是一個能源密集型的過程，對於水泥生產商來說，要將水泥研磨破碎至一致的尺寸和硬度是很不容易的。加上每個批次操作習慣的不同以及熟料可磨性或助磨劑成分的變化，都會造成不一致的加工效率。
MPC技術考量製程中會出現的擾動和其他影響，協助持續將產品研磨至特定尺寸，同時將產能最大化、能源成本最小化。這項技術可根據不同硬度、粒度和等級等進料特性做出不同反饋。
我們採用Pavilion8來優化Cimento Itambié的研磨步驟。具體來說，我們希望延長工廠的正常運作時間，並減少能源使用量。第二階段於2023年完工。
結果
提高生產力並減少能源使用
在部署Pavilion8的兩個階段，Cimento Itambé都分別取得階段性的成功。在第一階段，達成以下成果：
- 每個窯爐的生產力提高5%，
- 窯爐能源使用量減少2%，
- 更穩定的溫控，
- 熟料品質提升，以及
- 較小旋風分離器阻塞的風險。
在第二階段，工廠端則取得類似成果。部署Pavilion8後，Cimento Itambaé達到了以下結果：
- 能源使用減少5%，
- 生產力提高5-10%，
- 減少高振動造成的進料中斷或運作停止，以及
- 存取即時數據，進而加速決策。
對於尚未使用AI或機器學習的水泥生產商來說，MPC是一個很不錯的起始點。如果已備妥適當的基礎設施，實施MPC相當容易且經濟實惠。在短短幾週內，將水泥廠引導至一條通往穩定生產、減少能源使用且提高產量的道路上。
我們透過諮詢部門提供模型預測控制技術：Kalypso是洛克威爾自動化旗下的公司。除了取得技術外，客戶還能與我們的專家團隊聯繫，幫助確立模型預測控制、設置和優化的最佳使用案例。在專案開始之前，Kalypso可事先估計投資報酬率，並針對專案制定業務案例。聯絡團隊了解更多資訊。
此案例刊登於5月版的《世界水泥》雜誌中。
已發佈 2024年5月9日
